本发明是关于由选择取代的一级苯胺制备三级2-氯-N-乙酰苯胺乳油的方法。 已知许多种三级2-氯-N-乙酰苯胺乳化剂可用于配制除莠剂，在此技术领域中已知有各种制备有用的三级2-氯-N-乙酰苯胺的方法。
Hamm等人在美国专利2，863，752中公开了通过在二级苯胺中逐步加入酰氯制备一种三级2-氯-N-乙酰苯胺除莠剂的方法。此专利还公开了苯胺环可带有各种可能的芳核取代基。制备反应最好在碱存在下可在适宜的溶剂如二氯乙烷中进行。2-氯-N-乙酰苯胺产物可通过分离和蒸发从有机层获得。
Chupp等人在美国专利4，258，196中公开了在相转移催化剂、碱水溶液和有机溶剂中，使二级卤代N-乙酰苯胺与烷基化剂进行烷基化反应，可制得三级卤代N-乙酰苯胺。此专利还公开了在溶液中分离二级卤代N-乙酰苯胺原料和进行N-烷基化反应的方法。
制备三级卤代N-乙酰苯胺的其它方法也是本技术领域众所周知的。
本发明是关于三级2-氯-N-乙酰苯胺乳油（“e.c.”）的制备方法，包括：
（a）将苯胺溶于有机溶剂，再与氯乙酰卤混合;
（b）回流此混合物以生成悬浮于有机溶剂中的二级2-氯-N-乙酰苯胺，并排除生成的卤化氢副产物;
（c）在相转移催化剂和碱水溶液存在下将二级2-氯-N-乙酰苯胺的有机溶剂悬浮液与烷基化剂混合;
（d）使在有机溶剂中的三级2-氯-N-乙酰苯胺与水相分离;和
（e）将三级2-氯-N-乙酰苯胺的有机溶液与乳化剂混合，以得到三级2-氯-N-乙酰苯胺的乳油。
本发明的关键特征是在同一有机溶剂中完成由一级苯胺转化成三级2-氯-N-乙酰苯胺乳油的五步反应过程，而不必在下步反应之前分离二级或三级中间产物。从事此项技术的人员将会公认，这点对于商业除莠剂生产是特别重要的。在同一有机溶剂中完成氯乙酰化、N-烷基化和配成制剂，大量地节约了原料和能源。
本发明叙述的是由选择取代的一级苯胺制备三级2-氯-N-乙酰苯胺除莠制乳油的改进的五步反应过程。本发明所使用的各种三级2-氯-N-乙酰苯胺除莠剂是本技术领域所已知的，例如N-（甲氧基甲基）-2′，6′-二乙基-2-氯-N-乙酰苯胺（草不绿）;N-（丁氧基甲基）-2′，6′-二乙基-2-氯-N-乙酰苯胺（去草胺）;N-（异丙氧基甲基）-2′-甲氧基-6′-甲基-2-氯-N-乙酰苯胺和N-（乙氧基甲基）-2′-三氟甲基-6′-甲基-2-氯-N-乙酰苯胺。
本发明方法的第一步是将一级苯胺溶于有机溶剂，再与氯乙酰卤混合。
根据最终产物的要求一级苯胺原料可以在苯胺环上带有一个或多个不同的芳核取代基，例如烷基、烷氧基、烷氧基烷基、卤代烷基和卤素。用于本发明的最好的芳核取代一级苯胺包括2-甲基-6-（三氟甲基）苯胺、2-甲基-6-甲氧基苯胺、2，6-二乙基苯胺、2-甲基-6-乙基苯胺、2，6-二甲基苯胺和2-甲基-6-异丁氧基苯胺。通常芳核取代基的选择是要使制得的三级2-氯-N-乙酰苯胺乳油具有予期的除莠活性，（同时要避免选用那些与所述的全部反应过程中使用的有机溶剂或反应物产生不利的相互作用的取代基）。芳核取代的一级苯胺可用先有技术中任何可行的方法制备。
采用的有机溶剂应对于本发明的每一步反应物和产物都是惰性的。在本发明的方法中，二级2-氯-N-乙酰苯胺在有机溶剂中形成悬浮液。所采用的有机溶剂希望具有以下特性，较高的闪点、低毒性、水溶性低和生物降解性低。适宜的有机溶剂是二甲苯、氯苯、二氯甲烷、甲苯、氯代甲苯、C9芳烃和C9至C20烷基芳烃例如乙基二甲基苯、二乙苯、三甲苯、异丙苯和异丙基甲苯。其它适宜溶剂是本领域技术人员所熟知的。
在本发明的第一步反应中，一级苯胺溶于适量的有机溶剂中形成溶液。然后，将氯乙酰卤（如氯乙酰氯）加入溶液中。氯乙酰卤稍微过量为宜（例如约1.05至1.15摩尔），以确保转化完全。最好是每摩尔一级苯胺最多用大约1.1摩尔氯乙酰卤。但氯乙酰卤的用量不宜过多。在2-氯-N-乙酰苯胺转化成中间体三级氯-N-乙酰苯胺之前，可从反应混合物中除去过量的氯乙酰卤。
苯胺和氯乙酰卤反应可通过将氯乙酰卤加到苯胺一有机溶剂溶液中，或将苯胺一有机溶剂溶液加到氯乙酰卤中完成。一般在约20-30分钟内加完。加入时最好慢些以控制伴随的放热。由于氯乙酰化是放热反应，而且就地产生的氯化氢与溶解的苯胺生成苯胺盐也是放热反应。所以，在氯乙酰卤与苯胺有机溶剂溶液反应时，反应混合物的温度会逐步升高。卤化氢是氯乙酰卤和苯胺反应的副产物。放热反应产生的热有利于使反应混合物接近于回流状态，因而最大程度地降低了整个反应过程中的能耗。反应放出的热量使反应混合物升温不会影响反应总产率。氯乙酰卤全部和苯胺一有机溶剂混合物反应之后，所得之混合物进一步加热保持回流状态，以使所需之卤乙酰化反应进行完全并除去残留的卤化氢副产物。卤化氢副产物可以重复利用制成某些烷基化剂，例如氯甲基甲醚。卤化氢也可用碱洗除去。
反应在常压回流条件下进行较为方便，但也可在高压下进行。通常回流过程持续进行，直到卤化氢停止产生，一般约0.5至1.5小时。反应温度约40℃至45℃就足以使在反应混合物中形成的苯胺盐热分解。在卤乙酰化反应进行完全之前，苯胺盐就会发生分解。在某些情况下，提高反应温度可以缩短反应时间。虽然分解反应可在较低温度下进行并以避免生成双-卤乙酰苯胺，但是反应在有过量氯乙酰卤存在和较高温度下进行更好。
此反应完成并除去全部卤化氢副产物后，反应混合物可冷却至室温。然后此二级2-氯-N-乙酰苯胺-有机溶剂悬浮液与适宜的烷基化剂反应，而不必事先分离或纯化。
按照参考美国专利4，258，196和4，284，564报导的方法，悬浮在有机溶剂中的二级2-氯-N-乙酰苯胺在相转移催化剂和减水溶液存在下，与烷基化剂反应。可补加有机溶剂到反应混合物中。烷基化反应完成后，用通用的相分离技术将有机溶剂中的中间产物三级2-氯-N-乙酰苯胺与水相分离。
然后应用通用的技术和机械设备将溶在有机溶剂中的三级2-氯-N-乙酰苯胺中间产物与适宜乳化剂和选择性使用的其它溶剂直接混合，配制成三级2-氯-N-乙酰苯胺乳油。农民可以很容易地将三级2-氯-N-乙酰苯胺乳油加水稀释到适当的浓度喷洒到田间。
本发明方法所用的乳化剂可以是一种单独的乳化剂或是乳化剂的混合物，也可以是一种非离子型或阴离子型表面活化剂，或两种或多种这种表面活化剂的混合物。本发明所使用的乳化剂一般是用于配制各种已知N-乙酰苯胺除莠剂乳剂的各种乳化剂。任何当乳油用水稀释时具有良好乳化特性的乳化剂或混合乳化剂都适用于本发明。许多这种乳化剂材料在由MC出版公司Mc Cutcheon分公司（175 Rock Road，Blen Rock，New Jersey，07452，U.S.A）出版的“Mc Cutcheon′s Detergents and Emulsifiers，北美版1980年度”一书中有报导。这些表面活化剂在上述公司出版的“Mc Cutcheon′s Detergents and Emulsifiers，国际版，1982”一书中也有报导有特定名称的适用于本发明的乳化剂如下：“Flo Mo”50H和60H是一种烷基芳基磺酸钙阴离子乳化剂;“Flo Mo”XHA是一种在丁醇中的环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物，是非离子型乳化剂;“Flo Mo”30N，乙氧基化壬基酚，是非离子型乳化剂;和“Flo Mo”5C，是多乙氧基化蓖麻油，是非离子型乳化剂。这些乳化剂的各种混合物也可用作本发明的乳化剂。所有“Flo Mo”乳化剂都是由DeSoto化学公司的Sellers化学分公司（1320 Sams Avenue，P.O.Box 23523，Harahan，Louisiana，70183）制造的。
可以提及的其它乳化剂还有，“Stepan 884-56A”，是非离子型和阴离子型乳化剂的特定混合物，由（Stepan化学公司Edens and Winnetka Roads，Northtild，Illinois，60093）制造;SpontoAK 3048T是油溶性磺酸酯与聚氧乙烯醚的阴离子型与非离子型乳化剂的混合物，由Witco化学公司，有机分公司（277Park Avenue，New York，New York，10017）生产;“Atlox”3439F，4880B，4890B和4900B它们是阴离子型与非离子型乳化剂的混合物，其典型代表是烷基芳基磺酸钙与非离子型乳化剂的混合物。上述混合物的亲水亲油平衡值HLB为约11.3至12.8;这些乳化剂是由Atlas Chemical Industries N.V.（Everslaan 45，B-3078 Everberg，Belgium）生产，或由美国ICI Americas Inc.（New Murphy Road and Concord Pike，Wilmington，Delaware，19897）生产。
乳化剂或混合乳化剂的含量约为三级2-氯-N-乙酰苯胺乳油的2.0%至7.25%（重量），含约3.0-5.0%（重量）较好，含约3.5-4.5%（重量）最好。典型的适用的乳油按重量计含有大约20-95%的活性成分，大约2.0-7.25%的乳化剂和大约0-78%的溶剂。本领域技术人员已知的其它辅助剂也可加入到乳油中，例如稳定剂、防冻剂、防沫剂、防腐剂、染料、生物杀伤剂等等。
下列实例描述了由一级苯胺制备中间产物三级2-氯-N-乙酰苯胺的方法。这些中间产物经过分离和纯化可测其产率和纯度。但是在本发明的方法中，中间产物将直接配制成三级2-氯-N-乙酰苯胺乳油，这一点前已述及，且一般按例2方法进行。这些实例仅为了说明本发明，而不是限定本发明的范围。
实例1
N-（乙氧基甲基）-2′-甲基-6′-（三氟甲基）-2-氯-N-乙酰苯胺中间体的制备
在装有加热器、回流冷凝器、温度计和加液漏斗的2升的四口烧瓶中边搅拌边加入245克2-甲基-6-（三氟甲基）苯胺和735克二氯甲烷。将175克氯乙酰氯在20至30分钟内滴加到反应混合物中。由于在此发生了放热反应，反应混合物的温度可升至回流温度。氯乙酰氯滴加完后，加热反应瓶内的混合物，保持回流，直到氯化氢停止产生。然后将溶液冷却至约25℃，并用1升含50克碳酸氢钠的水溶液洗涤，以除去过量的氯乙酰氯。将有机层与水相分离。有机相即为所要的二级2-卤-N-乙酰苯胺中间体在二氯甲烷中的悬浮液。
用带有冷却浴、气体输入管、温度计和冷凝器的2升分液瓶制备氯甲基乙基醚溶液，用来作为对上述制得的2-氯-N-乙酰苯胺进行N-烷基化的烷基化剂。在反应瓶中加入1123.5克二氯甲烷，129.47克多聚甲醛和199.5克无水乙醇。边搅拌边使173.25克无水氯化氢鼓泡通过反应器，此时反应瓶保持在0°-10℃之间直到溶液透明。然后通入干燥氮气约10至15分钟，使过量氯化氢从反应混合物中除去。所得的溶液含有所要的氯甲基乙基醚。
在5升分液瓶中加入889克水、889克50%（重量）氢氧化钠水溶液、532克二氯甲烷和4.83克相转移催化剂，苄基三乙基氯化铵。搅拌此混合物并冷却至0°至5℃。然后把上述制备的二级2-卤-N-乙酰苯胺-二氯甲烷悬浮液与2/3的上述氯甲基乙基醚溶液混合。再加入19.18克emcol CC9相转移催化剂。此混合物同样被搅拌并冷至0°-5℃。将后者混合物边用力搅拌边慢慢加到5升分液瓶的混合物中，同时要冷却，以便在随后的热反应发生时反应体系可保持在5°-10℃。把2-卤-N-乙酰苯胺-氯甲基乙基醚混合物加入到5升分液瓶的混合物中，要在15-20分钟内加完。加完后，加入1.5升自来水。把有机层和水层分离，保留有机层并用500毫升10%盐酸水溶液洗涤。再次分离有机层和水层，并将保留的有机层与前述余下的三分之一氯甲基乙基醚溶液混合。然后新配制出氢氧化钠、二氯甲烷和相转移催化剂混合物，将保留的有机层边搅拌边加入到这个混合物中，同时按上述方法进行冷却。蒸发二氯甲烷并将最终产物汽提，得到423.5克琥珀色油状物。中间产物三级2-卤-N-乙酰苯胺的计算产率为97.7%。实际测定得到97%（重量）N-（乙氧基甲基）-2′-甲基-6′-三氟甲基-2-氯-N-乙酰苯胺。
实例2
N-甲氧基甲基-2′，6′-二乙基-2-氯-N-乙酰苯胺中间体的制备
在带有温度计、冷凝器、加液漏斗、加热套和搅拌器的500毫升、4口玻璃反应瓶中，加入29.85克（0.200摩尔）2.6-二乙基苯胺和95毫升二甲苯。最初加热溶液至55℃后，将23.0克（0.204摩尔）氯乙酰氯滴加到反应瓶中。加完氯乙酰氯后，把吹扫用氮气通入反应瓶，并在80℃下搅拌混合物1小时。所得悬浮在二甲苯中的2-氯-N-乙酰苯胺中间产物在烷基化前可冷却回室温。
在带有顶部搅拌器、温度计、氢氧化钠洗涤器通口和液面下通气管的100毫升、4口玻璃分液反应瓶中，加入8.85克（0.295摩尔）多聚甲醛，9.06克（0.292摩尔）甲醇和23毫升二甲苯。用冷却浴使温度保持在10至20℃，通入15.5克（0.425摩尔）无水氯化氢。搅拌混合物直至得到透明溶液。将有机层与酸性水层分离并保存，用于N-乙酰苯胺的烷基化。
在放有2′，6′-二乙基-2-氯-N-乙酰苯胺悬浮液的同样反应瓶中加入0.0903克（酰胺重的2%）的相转移催化剂emcol CC9（丙氧基化的二乙基乙醇甲基季铵）。在接着进行的烷基化反应中，用冷却浴使温度保持在20至30℃。取38毫升含88%上述制备的氯甲基甲基醚的溶液和95毫升（1.800摩尔）50%（重量）氢氧化钠水溶液在25分钟内同时滴加到悬浮液中。所得混合物在室温下再搅拌30分钟，然后加入10毫升的水以溶解反应中形成的盐和稀释氢氧化钠层。除去水层，每次用100毫升水洗涤有机层两次以除去残留的盐。有机层与50毫升0.5N盐酸一起搅拌20分钟。弃去酸层，每次用75毫升水洗涤有机层两次。
分离有机层，然后加6.3毫升50%NaOH、上述剩余的氯甲基甲基醚溶液和0.0451克emcol CC9一起搅拌。将试剂一次全部加入并连续搅拌30分钟。加入50毫升水，将混合物搅拌几分钟，除去水层。有机层每次用50毫升水洗涤三次。乳化剂就是要加到所得的有机混合物中。取部分所得产物，除去二甲苯后，经测定得到含91%N-甲氧基甲基-2′，6′-二乙基-2-氯-N-乙酰苯胺及2.5%有关原料的杂质。
草不绿与二甲苯混合物的第二部分经减压蒸馏，除去水和部分二甲苯以使产物干燥。向所得草不绿与二甲苯的混合物中加入足量的二甲苯和FLOMO LHF混合物配成制剂，FLOMO LHF是阴离子型和非离子型乳化剂的特定混合物，制得含有45%草不绿、约50%二甲苯和5%FLOMO LHF的乳油。1份配制成的乳油与19份水混合制成稳定的乳剂。
实例3
N-丁氧基甲基-2′，6′-二乙基-2-氯-N-乙酰苯胺中间体的制备
在500毫升反应瓶中加入29.85克（0.200摩尔）2，6-二乙基苯胺和95毫升二甲苯。首先加热苯胺溶液至50℃后，在30分钟内滴入23.0克（0.204摩尔）氯乙酰氯。然后在80℃搅拌此反应混合物1小时，同时用氮气驱除氯化氢气体，生成2-卤-N-乙酰苯胺中间产物在二甲苯中的悬浮液。
在100毫升反应瓶中加入8.85克（0.295摩尔）多聚甲醛，20.96克（0.283摩尔）正丁醇和23毫升二甲苯。通入15.3克（0.420摩尔）无水氯化氢，并搅拌混合物直至溶液透明。除去酸性水层，有机层用于下述的烷基化反应。
向放有中间体2′，6′-二乙基-2-氯-N-乙酰苯胺浆状物的反应瓶中加入0.0903克（酰胺重量的0.2%）emcol CC9相转移催化剂。同时冷却保持温度为20℃至30℃，在25分钟内将95毫升（1.800摩尔）50%（重量）的氢氧化钠水溶液和48毫升上述制得的氯甲基丁基醚溶液同时加入酰胺中。所得混合物再搅拌30分钟，然后加入100毫升水以溶解盐并稀释氢氧化钠层。将有机层与水层分离，并用100毫升水洗涤，以除去残留的盐。
接着，加入50毫升0.5N盐酸处理有机层20分钟后，用100毫升水洗涤。然后有机层与6.3毫升50%NaOH、约4毫升上述剩余的氯甲基丁基醚溶液和0.0448克emcol CC9一起搅拌。反应20分钟。向混合物中加入100毫升水，搅拌此混合物。分离出有机层，然后用100毫升水洗涤。
取部分无溶剂产物，经测定表明，得到93%所要的正丁氧基甲基-2′，6′-二乙基-2-氯-N-乙酰苯胺中间产物，有2%有关原料的杂质。
实例4
N-乙氧基甲基-2′-乙基-6′-甲基-2-氯-N-乙酰苯胺中间体的制备
向500毫升反应瓶中加入27.04克（0.200摩尔）2-乙基-6-甲基苯胺和85毫升二甲苯。首先加热苯胺溶液至60℃后，25分钟内滴入23.0克（0.204摩尔）氯乙酰氯。反应混合物在80℃下搅拌1小时，同时用氮气驱除生成的氯化氢气体。在下述烷基化之前，将2-卤-N-乙酰苯胺中间体在二甲苯中的悬浮液冷至室温。
在100毫升反应瓶中加入8.85克（0.295摩尔）多聚甲醛，13.04克（0.283摩尔）无水乙醇和21毫升二甲苯。用液面下气体输入管通入16.5克（0.453摩尔）无水氯化氢，搅拌此混合物直至得到透明溶液。使用冷浴把反应温度保持在10℃至20℃。将有机层与酸性水层分离，用于下述的烷基化反应中。
向放有2′-乙基-6′-甲基-2-氯-N-乙酰苯胺浆状物的反应瓶中加入0.0850克（酰胺重量的0.2%）的emcol CC9相转移催化剂。将40毫升上述氯甲基乙基醚溶液和94毫升（1.800摩尔）50%（重量比）的氢氧化钠水溶液在25分钟内同时滴加到悬浮液中，同时剧烈搅拌。在室温下继续搅拌30分钟后，加入100毫升水以溶解盐并稀释氢氧化钠。弃去水层。有机层用100毫升水洗涤以除去残留盐。有机混合物中加入50毫升0.5N盐酸，搅拌20分钟。除去酸层，用100毫升水洗涤有机层。一次加入6.3毫升50%NaOH、约5毫升上述剩余的氯甲基乙基醚溶液和0.0422克emcol CC9，将此混合物搅拌22分钟。加入100毫升水稀释水层，然后分离之。得到的有机层每次用约100毫升水洗涤两次。取部分得到的三级2-卤-N-乙酰苯胺中间产物，除去溶剂后经测定，得到95%（重量）N-乙氧基甲基-2′-乙基-6′-甲基-2-氯-N-乙酰苯胺，带有1.0%与原料有关的杂质。
虽然在此讨论了本发明较好的实例，但本领域技术人员懂得，只要不脱离本发明的权利要求书所限定的精神，可以进行某些变化和改进。